随钻测井(LWD)技术及应用 WZ11-1 N宋菊 随钻测量技术 Apr-16-20091 Initials 4/18/2009主要内容随钻测井简介 VISION Scope 作业要点环境随钻测井影响2 Initials 4/18/2009随钻测井仪器振共磁核电缆测井仪器CMRproVISION sonicVISION StethoScope TeleScope随钻测井可以实现 的测井项目侧向电阻率 电磁波传播电阻率DSIPeriScope seismicVISIONgeoVISION Xceed/Vortex3 Initials 4/18/2009谱获俘、马格西、规常EcoScope试测力压层地 像成率阻电 率阻电向侧波声MDT岩性密度 光电指数 中子孔隙度PEx元素俘获，自然伽马 声波 地层压力 俘获截面 核磁 地层界面 图像AIT ECSHRLS随钻测井能够完成几乎全部测井项目FMI97%以上的随钻测井不再需要重复电缆测井 以上的随钻测井不再需要重复电缆测井传达独立的地层评价电缆测井 随钻测井97%以上的随钻测井不需要重复 相同项目的电缆测井4 Initials 4/18/2009随钻测井的价值决策决策/ 决策/ 产量储层增产地质导向增 值 方 向地层产能和渗透性储层产能 储层评价R Φ R Φ R Φ MR,孔隙度, 饱和度, 岩性, 孔隙度 饱和度 岩性 流体西格马实 时 数 据 构造随钻测井服务 Φ地 元 地层元素 地 元 地 元Rt Rxo孔 密度 隙 光电 度 指数ΦISO向 导 质 质 质 质 地 地 地 地流度 流 流 流e e e PermV地层信息Sc op e实时测井 EcoScopeGVR (RAB) ARC ADN马 伽马 伽马 伽马能谱pe co riS Pe e op Sc tho SteN ISIO ProVSonic VISIONTe le测量工具实时可视化感应 电阻 率侧向 电阻 率试 试 试 测试 力 力 力 压力 层 层 层 地层振 振 振 共振 核 核磁测 测 测 测 探 探 探 探 界 界 界 界 边 层 地 地 地 地西格马中子密度波 声波 声波 声波成像遥 测实时解释LWD测量的项目 测量的项目测量项目5 Initials 4/18/2009随钻测井的优势随钻的测井服务， 随钻的测井服务，并独立进行地层评价 更及时、 更及时、更真实地反映原状地层信息 提供增值服务：优化钻井、 提供增值服务：优化钻井、无源测井和地质导向 省去常规电缆测井， 省去常规电缆测井，提高钻井项目时效198819891990199219931994199619971998199920002001200220052007 2009补偿系列6 Initials 4/18/2009VISION系列SCOPE系列随钻测井的优势测点紧跟钻头，空井时间最短在地层改变之前 在井眼破坏前 在钻井液入侵前 时间决定解释方位性随钻测井方位性测量 井眼成像7 Initials 4/18/2009VISION 系列随钻测井技术arcVISION 感应电阻率– Multiple Depth Resistivity/GRgeoVISION 侧向电阻率– Laterolog & at-bit resistivity/GR/imagingadnVISION 方位中子密度– Density/Neutron/Caliper/ImagingproVISION 随钻核磁共振– Magnetic ResonancesonicVISION 随钻声波– Compressional dtseismicVISION 随钻地震– Seismic While Drilling8 Initials 4/18/2009SCOPE 系列随钻测井技术TeleScope 超高速实时传输– MORE data, delivered FASTER, while drilling – 8-1/2” to 36” hole sizeEcoScope 多功能随钻测井– Multi-function Logging While Drilling – 8-1/2” hole sizesStethoScope 随钻测压– Accurate pressure measurements while drilling – 8-1/2” to 12 1/4” hole sizePeriScope 15 随钻方位性地层边界测量– Directional Deep Measurements – 8-1/2” hole size，6”hole size9 Initials 4/18/2009Ga s O ilW a te r10 Initials 4/18/2009Azimuthal Density Neutron (ADN)Azimuthal Density NeutronADNPowerPulseARC or GVRPowerPak or PowerDrive12 InitialsadnVISIONStabilized or Slick Options13 Initials 4/18/2009平均密度 Vs. 方位性密度扶正器的作用 平均密度可用，但不是最佳 针对standoff(探测器与井壁 间距）的密度校正密度测量 一大进步 在井眼严重扩径或者井壁过 于粗糙情况下，密度校正精 度会降低 ☺引进方位性密度测量， 很好的保证了密度测量的准确性！ 引进方位性密度测量， 很好的保证了密度测量的准确性！14 Initials 4/18/2009密度测量使用方向性测量的优势解决地层各向异性问题 (带扶正器工具) 增加测量的准确性(带或者不带扶正器)井眼扩径问题 侵入的问题能够获得密度成像资料两个磁力计保证成像以及方向性密度能够很好在方位上定位15 Initials 4/18/2009ADN8 随钻测井作业要点无扶正器的ADN8在12 ¼”井眼数据质量问题在低井斜(< 20 deg井斜),滑动与粘卡时, 无扶正器的 ADN8不能提供准确的地层密度测量使用有扶正器的SADN8 重测滑动井段或使用旋转导向(气层有侵入,重测显示油 层) 提供IDD处理 盲区-调整方位, 3-5度16 Initials 4/18/2009ADN8 粘卡-钻速不稳,岩屑沉积- 遇阻17 Initials 4/18/2009ADN and Wireline Log ComparisonADN accuracy agrees with wireline if hole condition is goodADN is better if hole enlarges after drilling18 Initials电阻率工具介绍和应用电阻率工具的类型感应电阻率工具 arcVISION - Array Resistivity CompensatedIMPulse – MWD with GR & 2 MHz Resistivity ARC 3/6/8/9 – GR & 2 MHz and 400 kHz侧向电阻率工具 geoVISION – Resistivity At the BitGVR 6 & 8 – Bit Resistivity, Azimuthal GR, Buttons Resistivity20 Initials21 Initials 4/18/2009ARRAY RESISTIVITY TOOL ARCarcVISION 感应电阻率工具Plateau GR sensor Phase Shift and Attenuation measurements Simultaneous acquisition 2-MHz and 400-kHz frequencies Borehole compensation Multiple depths of investigation22 Initials 4/18/2009ARC 2 MHz Resistivity Transforms23 Initials 4/18/2009电阻率ARCWizard处理方法 处理方法 电阻率Dielectric Invasion Anisotropy EccentricityWizard ProcessingBorehole Shoulder Tool Failure处理是基于仪器的测井响应特征加上一定的测井解释可能性约束来进行的 通过一维反演做出全井段的环境影响识别和校正 给出反演后的地层电阻率 从而给出可靠的地层解释24 Initials 4/18/2009LWD的特殊曲线响应：极化角效应25 Initials 4/18/2009Interpretation Summary26 Initials 4/18/2009Interpretation Summary27 Initials 4/18/2009ARC Phase Shift Resistivity28 Initials 4/18/2009ARC Phase & Attenuation Resistivity resistive invasion29 Initials 4/18/2009随钻测井LWD在直井或者小斜度井中 在直井或者小斜度井中 随钻测井快速解释时不需要考虑极化角效应； 快速解释一般不需要考虑边界效应； 井眼影响，泥浆侵入，各向异性等都可以通过反演来 分析； 需要特别注意井眼状况对中子密度仪器的影响；30 Initials 4/18/2009电阻率曲线为什么会分开?Invasion泥浆侵入 Anisotropy各向异性 Polarization horns边界极化效应 Geometry effects倾角的影响31 Initials 4/18/2009Curve Separation电阻率曲线的分离32 Initials 4/18/2009Polarization Horns 极化角33 Initials 4/18/200934 Initials 4/18/2009Multidepth Resistivity三种深度的纽扣电阻率35 Initials 4/18/2009geoVISION 侧向电阻率适用于高导电性泥浆环境 提供包括钻头，环形电极以及3 个方位聚焦纽扣电极的电阻率 高分辨率侧向测井减小了邻层的影响 钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解决复 杂的解释问题 实时图像被传输到地面可识别构造倾角和裂缝，以更好地进行地 质导向 实时方向性伽马测量36 Initials 4/18/2009GVR钻头电阻率测量确定完钻、取芯等 钻头电阻率测量确定完钻、 钻头电阻率测量确定完钻测量原理：头接 端上选可仪器末端几英寸和钻头一起作 为发射电极，测量点为该电极 的中点，实现理论上的钻头电 阻率测量 应用： 油基泥浆也可用 实时准确选择下套管深度， 更好地避免钻井风险 确定取芯等实时地质决策STOP钻头电极37 Initials 4/18/2009点 量测率 阻电头钻 膛阀浮 器 感传方下 器正 扶的换 更可场现 马 伽性向方 极电环 焦聚括包 器 感传间中器 感传方上池电GVR Images Improve Drilling DecisionsShallow38 Initials 4/18/2009MediumDeep侧向电阻率成像工具GVR识别裂缝 识别裂缝 侧向电阻率成像工具电缆测井和随钻测井成像对比 FMI GVR纵向分辨率：电缆FMI优于GVR 井眼覆盖率：GVR优于电缆FMI适用于水基泥浆环境 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像 ，可解决复杂的解释问题 实时图像被传输到地面可识别构造倾角和裂缝，以更 好地进行地质导向和其它地质决策39 Initials 4/18/2009GeoVision Resistivity 侧向电阻率Azimunthal resistivity electrode Ring resistivity electrode Azimunthal gamma ray Bit resistivity electrode5 individual resistivity measurements & Gamma Ray Bit resistivity - the bit used as a measure electrode Ring resistivity - a cylindrical electrode provides a focused lateral resistivity Button resistivity - azimuthally focused electrodes provide 3 depths of investigation Azimuthal gamma ray for steering40 Initials 4/18/2009Bit Resistivity钻头电阻率41 Initials 4/18/2009Resistivity At Bit Application钻头电阻率的应用42 Initials 4/18/2009Ring Measurement 环形电阻率43 Initials 4/18/2009SCOPE 系列随钻测井技术TeleScope 超高速实时传输– MORE data, delivered FASTER, while drilling – 8-1/2” to 36” hole sizeEcoScope 多功能随钻测井– Multi-function Logging While Drilling – 8-1/2” hole sizesStethoScope 随钻测压– Accurate pressure measurements while drilling – 8-1/2” to 12 1/4” hole sizePeriScope 15 随钻方位性地层边界测量– Directional Deep Measurements – 8-1/2” hole size，6”hole size45 Initials 4/18/2009TeleScope – 超高速实时传输当今石油工业中最快 速和稳定的工具 (> 100 bps) 多样的实时测量传输 ，更快的机械钻速proVISION sonicVISION StethoScope TeleScope为苛刻和复杂的钻井 环境设计– – –EcoScope seismicVISION geoVISION Xceed– –46 Initials 4/18/2009高温高压 灵活的钻具组合 自然伽马和连续的 井斜方位 三轴震动测量 井底钻压和粘滑指 数用于钻井优化Advanced Interpretation Using EcoScope MeasurementsEcoScope提供先进的测井解释 提供先进的测井解释 提供先进的测井Removal of Chemical Nuclear Sources• AmBe + Cs sources • Both must be run adnVISION48 Initials 4/18/2009• Cs source • Optional EcoScope• SourcelessEcoScopeEcoScope – 多功能随钻测井多功能随钻测井仪：安全的结合钻井和地层评价传 感器于一体。